Ενα αστέρι …..ξαναγιεννιέται

Τώρα που παίχτηκε το έργο “Η φυσική στο απόσπασμα” και έχει κατακαθίσει η σκόνη από τις κριτικές, ας ρίξουμε μια ματιά στον ουρανό μπας και ηρεμήσουμε.

Ίσως έχει πέσει στην αντίληψη σας κάποιο άρθρο που να λέει ένα αστέρι γεννιέται ή ένα γεγονός που μια φορά στη ζωή του βλέπει κάποιος και παρόμοιοι δελεαστικοί τίτλοι. Στην πραγματικότητα πρόκειται για ένα γεγονός που αφορά τους αστρονόμους και τους φανατικούς κυνηγούς novae και supernovae. Ο πολύς ο κόσμος δε μπορεί να καταλάβει ότι ένα αστέρι που ξεφύτρωσε στον ουρανό είναι νέο η παλιό. Πρέπει να γνωρίζει καλά τη “γεωγραφία” της περιοχής για να το καταλάβει.

Τέλος πάντων για τι σόι γεγονός μιλάμε; Απλά σε ένα δυαδικό σύστημα Ερυθρού γίγαντα – λευκού νάνου, ο νάνος σκάει από το πολύ φαγητό που του προσφέρει ο σύντροφός του. Η έκρηξη φαίνεται σαν ένα νέο(nova) αστέρι στον ουρανό και η λάμψη διαρκεί λίγες εβδομάδες. Το γεγονός θα συμβεί στον αστερισμό του βορείου στεφάνου(corona borealis) όπου θα γίνει έκρηξη nova του αστέρα Τ Corona Borealis που είναι δυαδικό σύστημα Ερυθρού γίγαντα – λευκού νάνου που περιφέρονται σε κυκλικές τροχιές γύρω από το κέντρο μάζας τους με περίοδο 228 ημέρες και σε σταθερή πολύ μικρή απόσταση μεταξύ τους 0,54 AU = 81 εκ km.

Που πρέπει να κοιτάξω; Στην εικόνα κάτω βλέπουμε τον χάρτη της περιοχής. Γύρω στον Σεπτέμβριο το πιο λαμπρό αστέρι χαμηλά στη δύση είναι ο Αρκτούρος κάτω από το άλλο λαμπρό αστέρι τον Βέγα. Πάνω από τον Αρκτούρο είναι ο ε corona borealis και κοντά του αριστερά ο Τ που δε φαίνεται στον χάρτη καθώς είναι αστέρας 10ου μεγέθους. Κατά την έκρηξη θα γίνει αστέρας 2ου μεγέθους πολύ πιο λαμπρός από τον ε. Εδώ οφείλεται και η σπανιότητα του φαινομένου καθώς η πλειοψηφία των novae δεν είναι ορατοί με γυμνό μάτι.

IMG-20240704-192243

Φαινόμενο μέγεθος στην φωτομετρία ονομάζουμε το υποκειμενικό αίσθημα που προκαλείται στο μάτι μας. Φωτεινότητα – Luminosity(L) ονομάζουμε την συνολική ισχύ που εκπέμπει το αντικείμενο και λαμπρότητα – b το γνωστό μέγεθος από τη φυσική μέλανος σώματος ισχύς ανά μονάδα επιφάνειας που φτάνει στη γη b = L/4πr. To φαινόμενο μέγεθος m (magnitude) είναι λογαριθμική συνάρτηση του b, mαρχ – mτελ = 2,5log(bτελ/bαρχ) => bτελ/bαρχ = 108/2,5= 1600 περίπου που σημαίνει ότι το άστρο με την έκρηξη γίνεται 1600 φορές λαμπρότερο. Η έκρηξη στον Τ corona borealis είναι περιοδικά επαναλαμβανόμενη κάθε 80 χρόνια περίπου καθώς ο λευκός νάνος δεν έβαλε μυαλό και ενώ αποβάλει με την έκρηξη το φαγητό που έφαγε ξαναρχίζει να τρώει. Έχουν καταγραφεί δύο εκρήξεις, μία το 1866 και μία το 1946.

Τώρα πολύ λίγη φυσική

Γύρω από κάθε αστέρι δυαδικού συστήματος  υπάρχει ένας λοβός στο σχήμα που έχει το δάκρυ γνωστός σαν λοβός του Roche. Στο μη αδρανειακό σύστημα των δύο άστρων οι βαρυτικές και οι φυγόκεντρες δυνάμεις συνιστούν ένα δυναμικό. Η επιφάνειες το λοβών είναι ισοδυναμικές και η τομή τους είναι το σημείο Lagrange L1. Σε κάθε λοβό κυριαρχεί η βαρύτητα του άστρου.

7

Υπάρχουν άστρα που κανένα δεν έχει γεμισει το λοβό του με ύλη και άστρα που έχουν γεμίσει και τα δύο το λοβό με ύλη. Τα τελευταία φαίνονται σαν ένα άστρο με δύο πυρήνες και κοινή ατμόσφαιρα, Στην περίπτωσή μας μόνο ο ερυθρός γίγαντας έχει γεμίσει το λοβό του με ύλη και έκτοτε η τεράστια βαρύτητα του λευκού νάνου έλκει το υδρογόνο του γίγαντα το οποίο πέφτει με πολύ μεγάλη ταχύτητα πάνω στον λευκό νάνο σχηματίζοντας έναν δίσκο επαύξησης και ανεβάζοντας τη θερμοκρασία. Έκτοτε υπάρχουν δύο ενδεχόμενα:

Α)Κάποια στιγμή ικανοποιούνται οι συνθήκες ώστε να εκκινήσουν θερμοπυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης του υδρογόνου. Η σύντηξη πραγματοποιείται ανεξέλεκτα και μέσα σε 1 – 2 ώρες λαμβάνει χώρα έκρηξη που διαλύει τον δίσκο επαύξησης όχι όμως και τον λευκό νάνο(κάτι σαν μία τεράστια βόμβα υδρογόνου). Πρόκειται για μία έκρηξη nova ή έκρηξη καινοφανούς. Η Ελληνική ορολογία κατά γενική ομολογία είναι ακριβέστερη γιατί υποδηλώνει ότι κάτι προϋπήρχε και δεν είναι κάτι νέο.

Β)Αν η μάζα του λευκού νάνου ξεπεράσει το όριο Τσαντρασεκάρ(Chandrasekhar) των 1,44 ηλιακών μαζών πριν εκκινήσουν οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης του υδρογόνου τότε το εκφυλισμένο αέριο ηλεκτρονίων του λευκού νάνου δε μπορεί να υποστηρίξει αυτή τη μάζα και ο αστέρας καταρρέει με μία τρομερή έκρηξη supernova που διαλύει το αστέρι. Η έκρηξη αυτή είναι γνωστή ως supernova τύπου Ia. Η παρατήρηση μακρυνών supernova Ia οδήγησε στη διαπίστωση της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος και έκτοτε ψάχνουμε να βρούμε τη σκοτεινή ενέργεια που υποτίθεται το επιταχύνει. Τελευταία πάντως αμφισβητείται έντονα η ύπαρξη σκοτεινής ενέργειας και έχουν προταθεί διάφορα μοντέλα που δε χρειάζεται η σκοτεινή ενέργεια με τελευταίο ένα αντι-σύμπαν συνδεδεμένο με το δικό μας του οποίου η ροή του χρόνου σχετίζεται αντίθετα με το σύμπαν μας. Τα επόμενα χρόνια αναμένονται ραγδαίες εξελίξεις στο χώρο της κοσμολογίας καθώς το James Web φέρνει στο φως γαλαξίες τόσο κοντά στην big bang που δε δικαιολογείται η ύπαρξή τους. Καλό καλοκαίρι.

 

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
3 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης
05/07/2024 10:06 ΜΜ

Καλησπέρα Άρη. Σου γράφω από Αθήνα, λόγω της συμμετοχής στη συνεστίαση…
Όπως πάντα μας παρέχεις έγκυρη ενημέρωση για την “επικαιρότητα” στο χώρο της Αστροφυσικής.
Η λέξη “επικαιρότητα” βέβαια δεν είναι και πολύ σχετική… Το T Coronae Borealis απέχει από τη Γη περίπου 2.600 έτη φωτός. Άρα βλέπουμε τι έγινε την εποχή που στην Ελλάδα ζούσε ο Όμηρος και έγραψε την Ιλιάδα και την Οδύσσεια!

Μια ερώτηση. Στον τύπο που υπολογίζεις τη μεταβολή στο φαινόμενο μέγεθος, έχεις βάλει b = 2,5 και 10. Αυτές οι τιμές είναι σε Watt / m^2; Υπολογίζονται με φασματόμετρα;
Καλά να περνάς!

Διονύσης Μάργαρης
06/07/2024 8:27 ΠΜ

Καλημέρα Άρη.
αυτή την εποχή δίνω μάχη με τα χόρτα καθώς οι διαρκείς μεταλλάξεις έχουν δημιουργήσει χόρτα που δεν τα καταπολεμά κανένα ζιζανιοκτόνο.”
άσε τα παλιόχορτα και έλα σήμερα στη συνάντηση!
Ωραίο το θέμα που ανέδειξες σήμερα. Να είσαι καλά.
(μας έχεις συνηθίσει σε ανάλογες αναρτήσεις και μας είχες λείψει τελευταία…)